Dark 切片技术：荧光显微镜背景去除与光学切片的创新突破

在荧光显微镜中，散焦背景影响细胞细节观察。研究人员开展 Dark 切片技术研究，该技术借助暗通道先验和双频分离实现单帧光学切片，能有效去除背景，提升图像信噪比和结构相似性指数，有助于深层组织分析，意义重大。

　　Dark 切片算法（Dark sectioning algorithm）可在荧光显微镜（fluorescence microscopy）中去除背景，实现单帧光学切片。它能提升定量分析水平和深层组织分割精度，还与多种成像模式兼容。在荧光显微镜领域，一直存在散焦背景掩盖细胞细节、引入伪影的难题。Dark 切片技术受自然图像去雾启发，利用暗通道先验（dark channel prior）和双频分离（dual frequency separation）实现单帧光学切片。与降噪或反卷积不同，它专门针对并去除离焦背景，能稳定将图像信噪比提升近 10 dB，结构相似性指数（structural similarity index measure）提高约 10 倍。该技术在宽场、共聚焦、二维 / 三维结构光照和单光子 / 双光子显微镜中均得到验证，可实现高保真重建。此外，它还能提高深层组织的分割精度，在小鼠大脑神经元识别、前列腺病变或小鼠脑切片细胞核准确评估方面效果显著。Dark 切片技术与光片显微镜、光场显微镜等多种显微镜模态兼容，也能和反卷积、超分辨光学涨落成像（super-resolution optical fluctuation imaging）等处理算法协同工作。